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플라스틱 쓰레기, 쉬운 재활용에 방점

  • 작성자관리자
  • 작성일2021-01-22 10:32:00
  • 조회167
▲ 분리배출한 플라스틱 재활용쓰레기

 

[이미디어= 김명화 기자] '2050년 탄소중립’이 전 세계 화두로 떠올랐다. EU와 미국은 현재 탄소국경세 도입을 논의 중이고, 특히 EU는 자동차 배출규제 상향, 플라스틱세 신설 등을 추진 중이다. 이런 가운데 최근 플라스틱에서 나온 온실가스 비중이 전 세계 온실가스 배출량의 3.8%나 차지한다는 연구 결과가 나왔다. 플라스틱은 생산단계에서 61%, 가공 단계에서 30%, 소각 등 영구폐기 단계에서 9%의 이산화탄소를 각각 배출된다. 결국, 생산단계에서 이산화탄소의 발생량을 줄이기 위한 최우선 과제는 무엇인지 살펴봤다.

온실가스 주범 플라스틱

플라스틱은 석유와 천연가스로 만들어진 석유화학제품이다. 통상적으로 플라스틱 원료는 제조자에게 전달되기 전에 에틸렌, 프로필렌, 부틴 등 플라스틱의 기본 구성요소를 만드는 정제 과정을 거친다. 이러한 플라스틱 유기화합물인 레진(resin, 합성수지)의 생산과 수송에는 엄청난 양의 에너지 즉, 연료가 필요하다. 


정제 과정에서도 온실가스를 배출한다. 석유화학제품에서 나오는 큰 탄화수소를 플라스틱 제조에 적합한 작은 탄화수소로 ‘분해(cracking)’하는 도중 이산화탄소와 메탄이 방출된다. 연구에 따르면, 전체 플라스틱 온실가스 배출량의 약 61%가 레진 생산과 운송 단계에서 나온다. 그리고 제품의 제조단계에서 온실가스가 추가로 30% 배출된다. 


이러한 온실가스 상당량은 플라스틱 원재료를 오늘날 우리가 사용하는 병, 쓰레기봉투, 자전거 헬멧으로 전환하는 공장에 전력을 공급하는 데 필요한 에너지에서 나온다. 나머지는 화학 및 제조공정에서 발생한다. 예를 들어 플라스틱 품(plastic foam, 작은 기포가 내부 전체에 분산되어 있는 플라스틱)을 생산하려면 특히 강력한 온실가스인 HFC(수소불화탄소)를 쓴다.


남은 탄소발자국은 플라스틱을 버릴 때 발생한다. 소각하면 플라스틱에 저장된 모든 탄소가 대기 중으로 나온다. 이때 다이옥신, 퓨란, 수은, 폴리염소화바이페닐 등 유독하고 인체에 유해한 대기오염물질이 따라서 나온다. 플라스틱이 분해되려면 수 세기의 시간이 걸리기 때문에 쓰레기 매립지에 쌓인 플라스틱 폐기물은 이론상 온실가스 배출량에 큰 영향을 미치지는 않는다. 그러나 매립지 쓰레기의 최대 40%가 야외에서 연소되면서 탄소 배출량이 급증한다.

재활용 정책의 강화
미국 샌타바버라 캘리포니아주립대 연구팀의 논문이 실린 <네이처 기후변화>에 의하면 최근 6년간(2010~2015년) 플라스틱 생산량은 연평균 4%씩 증가했다. 플라스틱의 산업별 이산화탄소 배출 비율은 12%이고, 이산화탄소 총배출량에서 차지하는 비중은 3.8%다. 

 

문제는 플라스틱 산업의 성장 속도가 가팔라 현재의 추세대로라면 2050년경에는 훨씬 더 비중이 커질 것이라는 점이다. 우리는 현재 1950년에 비해 190배 더 많은 연간 3억8000만 톤의 플라스틱을 생산하고 있다. 플라스틱 수요가 지금처럼 연 4%씩 계속해서 늘어난다면, 2050년까지 플라스틱 온실가스 배출량은 전 세계 온실가스 배출량의 15%에 이를 것이다.

 

 
그렇다면 플라스틱 산업에서 이산화탄소를 줄이기 위한 최대 과제는 무엇일까? 바로 재활용이다. 지금보다 훨씬 강화된 재활용 정책이 필요한 이유다. 미국 샌타바버라 캘리포니아주립대 산업생태학자 로런드 가이어에 따르면 세계 플라스틱의 90.5%(2018년 기준)가 재활용되지 않고 있다. 재활용을 늘린다면 그만큼 플라스틱 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 줄일 수 있다. 

 

플라스틱 생산을 위해선 정유업체에서 석유를 정제하여 나프타를 생산하고, 이를 다시 석유화학업체에서 플라스틱 원재료인 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등으로 변환하여 제공해야 한다. 이 모든 과정에서 이산화탄소를 방출하기 때문에 기존 플라스틱을 재활용할 경우 적어도 정유 과정과 석유화학산업 과정에서 발생하는 이산화탄소를 줄일 수가 있다.(한겨레 기사 재인용).

생산단계서 재활용 가능하게
생산단계에서 발생하는 이산화탄소를 줄이려면 첫째, 애초에 재활용이 가능하도록 만들어져야 한다. 예를 들어 우유 용기로 많이 쓰이는 종이팩의 경우 2015년 기준으로 재활용이 용이한 1등급이 전체의 74.6%를 차지했고, 재활용이 어려운 2등급이 25.3%를 차지했다. 이에 비해 페트병의 경우 1등급은 1.75%에 불과하고, 2등급은 86.6%다. 아예 재활용이 안 되는 3등급도 9.79%에 이르는 것으로 나타났다.

 

 
이에 정부는 2019년 말 생산단계부터 재활용이 쉬운 포장재로 재질·구조개선을 유도하기 위해 포장재 재질·구조 등급평가 제도를 도입했다. 환경부와 한국환경공단에 따르면 제도를 도입한 지난 9개월간 포장재 재활용 용이성 평가 의무 대상인 6000여 업체를 대상으로 제조·수입하는 2만7000건의 포장재에 대해 재활용 용이성을 ‘최우수’, ‘우수’, ‘보통’, ‘어려움’ 4개 등급으로 평가했다. 그 결과 ‘최우수’ 또는 ‘우수’는 48%, ‘보통’은 20%, ‘어려움’은 32%였다. 그리고 ‘어려움’ 등급을 받은 포장재는 2021년 3월 24일까지 포장재에 “재활용 어려움”을 표기하도록 했다.


제도가 도입된 이후 포장재 재활용 용이성 등급평가 신청 건수는 2만6999건(2020년 9월 17일 기준)에 이른다. 이 중에서 ‘최우수’ 또는 ‘우수’ 등급은 1만2863건(48%)으로 절반에 가까웠다. 그리고 ‘보통’ 등급까지 범위를 넓히면 1만8294건으로 68%를 차지했다. 환경부는 제도가 시행된 이후 대부분의 생산자들이 환경친화적인 제품 이미지 구축, ‘재활용어려움’ 표기 등에 따라 포장재를 재활용이 쉽게 할 수 있도록 개선하는 추세를 확인했다고 밝혔다. 환경부 관계자는 “‘재활용어려움’ 등급의 페트병은 출고량 기준으로 2019년 15만8429톤에서 2020년 9만1342톤으로 43% 줄고, 출고량 대비 비율 기준으로 66.5%에서 39.9%로 약 26.6%p 감소할 것”으로 예상했다.

친환경 플라스틱 비중 확대
그리고 두 번째로는 친환경 플라스틱의 비중을 늘리는 것이다. 친환경 플라스틱은 원료가 작물이므로 작물을 재배하는 과정에서 이산화탄소를 흡수한다. 친환경 플라스틱은 전분이나 셀룰로오스, 키틴, 폴리락타이드 등의 생분해성 수지로 만들어지는데 이들 원료는 옥수수나 감자로부터 얻어진다. 물론 이들이 분해될 때도 이산화탄소는 발생하지만, 곡물이 재배되는 과정에서 흡수한 이산화탄소의 양을 고려하면 탄소 중립적 제품인 셈이다. 게다가 분해가 가능해서 환경오염 우려도 없다.

 

 
 
플라스틱을 대체할 것으로 예상되는 신소재 바이오플라스틱은 미생물의 체내에 다량 들어있는 폴리에스터(polyester)를 활용하므로 토양 속 세균에 의해 분해가 잘 되고 생체에도 쉽게 융합되는 친환경 소재다. 그런데 이 바이오플라스틱이 최근 들어 폐식용유나 폐우유처럼 버려지는 식품을 원료로 새롭게 개발되고 있다.


사용하고 난 폐식용유는 가정집에서 대부분 싱크대에 그냥 버리는 경우가 많다. 이렇게 버려진 폐식용유는 하수도 오염원이 되는데, 실제로 생물학적산소요구량(BOD) 단위로 계산할 때 가정하수 중 오염도가 가장 높았다. 그런데 최근 캐나다 토론도대의 ‘안드레 심슨(Andre Simpson)’ 교수와 연구진이 폐식용유의 재활용 방안을 연구하던 중 3D 프린터용 필라멘트(filament)의 분자가 식용유의 지방 분자와 유사하다는 점을 발견하고 필라멘트를 대체할 수 있는 바이오플라스틱을 개발하는 데 성공했다.


또 캐나다의 과학자들이 폐식용유로 바이오플라스틱을 만들었다면, 프랑스의 과학자들은 폐우유로 바이오플라스틱을 개발하고 있어 관심이 쏠리고 있다. 프랑스의 스타트업인 ‘락팁스(Lactips)’의 연구진은 세계 최초로 폐우유에서 추출한 카제인을 사용하여 바이오플라스틱을 만들었다. 연구진이 개발한 바이오플라스틱은 나무칩과 목재 섬유, 그리고 우유의 단백질 성분인 카제인 같은 기존 산업의 부산물을 활용하여 만든 열가소성 펠릿(pellets)이다. 이들 펠릿은 필름이나 신소재 포장재 등을 제조하는 데 있어 필수적으로 사용되는 원료다.
 

 
생산공정 재생에너지로 전환
이어 세 번째는 생산과정과 가공, 운송 과정에서 요구되는 에너지를 화석연료가 아닌 재생에너지로 바꾸는 것이다. 이론적으로는 100% 재생에너지로 바꾼다면 온실가스 배출이 51%까지 줄어드는 것으로 추산된다. 물론 이는 플라스틱 산업만의 문제는 아니다. 다양한 산업영역에서 석유나 석탄 천연가스 같은 화석연료의 사용을 줄이고 대신 전기를 사용하는 것만으로도 이산화탄소 배출량은 확실히 줄어든
다.


마지막으로 플라스틱 수요 자체를 줄이는 것이다. 사용 편의성이 뛰어나고 저렴한 플라스틱을 줄이기는 쉽지 않겠으나 부분적으로라도 사용을 줄여나가는 것이 필요하다. 비닐봉투 대신 장바구니를 쓰는 것처럼 시민들의 꾸준하고 작은 실천부터 의식을 전환해 나가는 노력과 더불어 정책이나 제도적인 뒷받침이 따라야 한다.


위의 네 가지 방법을 선택이 아닌 병행함으로써 비로소 플라스틱 사용에 의한 이산화탄소 문제를 적극적으로 해결할 수 있다. 미국 산타바바라 캘리포니아주립대 연구팀에 따르면 “여러 전략 가운데 어느 하나라도 플라스틱 유래의 온실가스 배출을 상당히 감축할 것으로 기대했는데, 전혀 그렇지 않았다. 두 가지를 묶어봐도 마찬가지였다. 모든 전략을 실행했을 때에라야 온실가스 배출의 감축이 이뤄지는 것으로 분석됐다. 재생에너지 도입과 재활용 및 수요관리 정책을 동시에 적극적으로 펼치면 2050년 온실가스 배출량을 2015년 수준으로 동결할 수 있다“고 말했다(한겨레 기사 재인용).

출처 : 환경미디어 (http://www.ecomedia.co.kr/news/newsview.php?ncode=1065601853996362)
김명화 기자

 

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